Una diminuta bacteria podría tener una gran influencia en el procesamiento de tierras raras

La bacteria Vibrio natriegens ofrece un método sostenible, la biosorción, para extraer elementos valiosos y necesarios para las transiciones ecológica y digital.

Una bacteria diminuta y trabajadora, que pesa la trillonésima parte de un gramo, podría tener pronto una gran influencia en el procesamiento de elementos de tierras raras de forma respetuosa con el medio ambiente.

En un nuevo estudio, científicos de la Universidad de Cornell, en Estados Unidos, demuestran que la ingeniería genética de una bacteria podría mejorar la eficiencia para la purificación de elementos que se encuentran en teléfonos inteligentes, ordenadores, coches eléctricos y turbinas eólicas, e incluso podría impulsar las cadenas de suministro económicas mundiales.

La bacteria Vibrio natriegens ofrece un método sostenible -denominado biosorción– para extraer elementos valiosos y necesarios en lugar de recurrir a métodos más contaminantes basados en disolventes. Así lo refleja la investigación de Cornell, recientemente publicada en Synthetic Biology, revista de la American Chemical Society.

«Los métodos termoquímicos tradicionales para separar los lantánidos son horribles desde el punto de vista medioambiental», afirma Buz Barstow, profesor adjunto de Ingeniería Biológica y Medioambiental de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida de Cornell y autor del artículo. «Es difícil refinar estos elementos. Por eso enviamos los elementos de tierras raras al extranjero -generalmente a China- para procesarlos», explica.

Los estudiantes Sean Medin y Anastacia Dressel dirigieron la investigación para modificar genéticamente una cepa de Vibrio natriegens con el fin de aumentar su capacidad de biosorber -o extraer- elementos de tierras raras.

Los investigadores modificaron el genoma de Vibrio natriegens con un plásmido llamado MP6, que introduce errores en el genoma, y a continuación analizaron los mutantes para comprobar si aumentaban la biosorción de elementos de tierras raras. «Dada la facilidad para encontrar mutantes significativos de biosorción, estos resultados ponen de relieve cuántos genes contribuyen probablemente a la biosorción -afirma Medin-, así como el poder de la mutagénesis aleatoria para identificar genes de interés y optimizar un sistema biológico para una tarea.»

Los elementos de tierras raras desempeñan un papel fundamental en la sociedad moderna. Se encuentran en ordenadores, baterías y tecnologías de energía limpia. Pero la mayoría de países presentan una dependencia excesiva de las fuentes extranjeras y de las naciones que procesan los elementos.

«Este nuevo trabajo nos da la oportunidad de adelantarnos a los métodos termoquímicos -dice Barstow-. Podemos diseñar esta y otras bacterias y, como no necesitamos purificar proteínas, podemos hacer funcionar este tipo de sistema de forma mucho más barata que los procesos biológicos competidores».

Estados Unidos ya no tiene experiencia en métodos de procesamiento termoquímico, afirma Barstow. «Para purificar elementos de tierras raras, ahora nos quedan métodos ecológicos competidores. Así que aunque quisiéramos utilizar métodos termoquímicos antiguos, probablemente no podríamos. Ya no sabemos cómo hacerlo». «Nos vemos obligados a innovar para salir de este problema», concluye el investigador.